Research Article

Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi

Volume: 10 Number: 4 December 31, 2021
EN TR

Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi

Abstract

Fourier olmayan hiperbolik ısı iletim modeli kullanılarak fonksiyonel derecelendirilmiş sonsuz uzunlukta içi boş silindirin geçici rejimdeki analizi yapılmıştır. Termal gevşeme süresi dışında malzeme özelliklerinin radyal yönde üstel olarak değiştiği kabul edilmiştir. Sonsuz uzunlukta bir silindir ele alındığından silindirin alt ve üst ucundaki etkiler ihmal edilmiştir. Bu koşullar altında, uzay yönünde sadece radyal değişkene bağlı değişken katsayılı kısmi diferansiyel denklem elde edilir. Bu diferansiyel denkleme Laplace dönüşümü uygulanarak, Laplace uzayında zamandan bağımsız elde edilen lineer adi diferansiyel denklem, Chebyshev Pseudospektral yöntemi kullanılarak sayısal olarak çözülüp, Modifiye Edilmiş Durbin Ters Dönüşüm Yöntemi kullanılarak zaman uzayındaki çözüm elde edilir. Sıcaklık ve ısı akısının geçici dinamik tepkileri, özel bir metal-seramik karışımı alınarak ve çeşitli göreceli sıcaklık değişikliklerine göre incelenmiştir. Farklı zamanlarda sıcaklık dağılımı ve ısı akısının davranışı farklı şekiller üzerinde gösterilmiştir. Bu birleştirilmiş yöntemin doğruluğunu göstermek için literatürde mevcut olan çözümler kullanılmıştır. Bu çalışmada kullanılan birleştirilmiş yöntemin, iyi yapılandırılmış, basit, etkili bir yöntem olduğu gösterilmiştir.

Keywords

Supporting Institution

OSMANİYE KORKUT ATA ÜNİVERSİTESİ, Bilimsel Araştırma Birimi

Project Number

BAP-2019-PT3-011

References

  1. [1] Shen M., Bever M. 1972. Gradients in polymeric materials. Journal of Materials science, 7(7):741-746.
  2. [2] Niino M., Hirai T., Watanabe R. 1987. The functionally gradient materials. Journal of the Japan Society for Composite Materials, 13(1):257-264.
  3. [3] Babaei M.H. , Chen Z.T. 2010. Transient hyperbolic heat conduction in a functionally graded hollow cylinder. Journal Of Thermophysics and Heat Transfer, 24(2):325-330.
  4. [4] Wilhelm H.E., Choi S.H. 1975. Nonlinear hyperbolic theory of thermal waves in metals. The journal of Chemical Physics, 63(5):2119-2123.
  5. [5] Chen H.T., Lin J.Y. 1993. Numerical analysis for hyperbolic heat conduction. International Journal of Heat and Mass Transfer, 36(11):2891-2898.
  6. [6] Lin J.Y., Chen H.T. 1994. Numerical solution of hyperbolic heat conduction in cylindrical and spherical systems. Applied Mathematical Modelling, 18(7):384-390.
  7. [7] Antaki P.J. 1995. Key features of analytical solutions for hyperbolic heat conduction. AIAA Paper, 95:2044.
  8. [8] Zanchini E., Pulvirenti B. 1998. Periodic heat conduction with relaxation time in cylindrical geometry. Heat and Mass Transfer, 33(4):319-326.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2021

Submission Date

March 10, 2021

Acceptance Date

November 8, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 10 Number: 4

APA
Kırköse, M., & Yarımpabuç, D. (2021). Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 10(4), 1249-1259. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.893858
AMA
1.Kırköse M, Yarımpabuç D. Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021;10(4):1249-1259. doi:10.17798/bitlisfen.893858
Chicago
Kırköse, Mehmet, and Durmuş Yarımpabuç. 2021. “Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10 (4): 1249-59. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.893858.
EndNote
Kırköse M, Yarımpabuç D (December 1, 2021) Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10 4 1249–1259.
IEEE
[1]M. Kırköse and D. Yarımpabuç, “Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi”, Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 10, no. 4, pp. 1249–1259, Dec. 2021, doi: 10.17798/bitlisfen.893858.
ISNAD
Kırköse, Mehmet - Yarımpabuç, Durmuş. “Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10/4 (December 1, 2021): 1249-1259. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.893858.
JAMA
1.Kırköse M, Yarımpabuç D. Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021;10:1249–1259.
MLA
Kırköse, Mehmet, and Durmuş Yarımpabuç. “Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 10, no. 4, Dec. 2021, pp. 1249-5, doi:10.17798/bitlisfen.893858.
Vancouver
1.Mehmet Kırköse, Durmuş Yarımpabuç. Fonksiyonel Derecelendirilmiş Silindirin Isı İletiminin Chebyshev Pseudospektral Yöntemi İle Geçici Rejimdeki Analizi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021 Dec. 1;10(4):1249-5. doi:10.17798/bitlisfen.893858

Bitlis Eren University

Journal of Science Editor

Bitlis Eren University Graduate Institute

Bes Minare Mah. Ahmet Eren Bulvari, Merkez Kampus, 13000 BITLIS

E-mail: fbe@beu.edu.tr